Промышленность и космонавтика

 

Ожидается, что уже в 2025 году появятся первые ассемблеры, созданные на основе нанотехнологий. Теоретически возможно, что они будут способны конструировать из готовых атомов любой предмет. Достаточно будет спроектировать на компьютере любой продукт _ и он будет собран и размножен

сборочным комплексом нанороботов.

В своих “Машинах созидания” Дрекслер описывает, как примерно будет выглядеть создание, или точнее говоря “выращивание” ракетного двигателя:

“Процесс идет в баке, на дно которого помещают подложкуоснование. Крышка бака герметически закрывается, и насосы наполняют его вязкой жидкостью, содержащей миллионы ассемблеров, запрограммированных на функции сборщиков двигателя.

В центре подложки находится “зародыш”-нанокомпьютер, хранящий в памяти все чертежи будущего двигателя, а на поверхности имеется участок, к которому могут “прилипать”сборщики из бурлящей вокруг взвеси. Каждый из них получает информацию о назначенном ему пространственном положении относительно зародыша и приказ захватить своими манипуляторами несколько других сборщиков из взвеси. Они также подключаются к компьютеру “зародыша” и получают аналогичные приказы. За несколько часов в жидкости вырастает некое подобие кристаллической структуры, с мельчайшими подробностями очерчивающей форму будущего двигателя.

Снова включаются насосы, и взвесь в баке заменяет сборщиков раствором строительных материалов – триллионамиатомов различных химических элементов. Компьютер зародыша отдает команду, и часть составляющих каркас строителейотпускает своих соседей, складывает манипуляторы и также

вымывается, оставляя ходы и каналы, которые будут заполненынужными атомами и молекулами.

Специальные усики оставшихся сборщиков интенсивно гребут, создавая в каналах непрерывный ток жидкости, содержащей “топливо” и исходные материалы и выносящей из рабочей зоны отходы и тепло. Система связи, замкнутая на компьютер зародыша, передает команды каждому строителю. Там,

где требуется наибольшая прочность, сборщики складывают атомы углерода в алмазную решетку. Где критичны тепловая и коррозионная устойчивость, на основе окиси алюминия создаются структуры кристаллической решетки сапфира. В тех местах, где напряжения невелики, сборщики экономят вес конструкции, меньше заполняя поры. И по всему объему будущего двигателя атом за атомом выкладываются клапаны, компрессоры, датчики и т.д. На всю работу потребуется менее сутоквремени и минимум человеческого внимания.

На что похож этот двигатель? Это уже не массивный кусок сваренного и скрепленного болтами металла, он без швов, подобный драгоценному камню. Его пустые внутренние ячейки,построенные в ряды, находящиеся примерно на расстоянии длины волны света друг от друга, облегчают структуру, уже сделанную из самых легких и прочных известных материалов. Всравнении с современными металлическими двигателями этот усовершенствованный двигатель будет легче боле, чем на 90%.

Он выдерживает длительное и интенсивное использование,потому что состоит из более прочного материала. Поскольку ассемблеры позволили проектировщикам делать материал двигателя таким, что он при нагрузке течет прежде, чем ломается,двигатель не только прочен, но и износостоек.

При всем своем превосходстве, этот двигатель, в общем-то,вполне обычен. В нем просто заменили плотный металл тщательно устроенными структурами из легких, прочно связанных атомов.

Но это все еще самые простые возможности нанотехнологии. Из теории известно, что ракетные двигатели работалибы оптимально, если бы могли менять свою форму в зависимости от режима. Только с использованием нанотехнологии это станет реальностью.

Конструкция более прочная, чем сталь, более легкая, чем дерево, сможет подобно мускулам (используя тот же принцип скользящих волокон) расширяться, сжиматься и изгибаться, меняя силу и направление тяги. Космический корабль сможет полностью преобразиться примерно за час.

Нанотехника, встроенная в космический скафандр и обеспечивающая круговорот веществ, позволит человеку находиться в нем неограниченное время, к тому же превратит оболочку скафандра в “умножитель силы”.

Нанороботы способны воплотить также мечту фантастов о колонизации иных планет-эти устройства смогут создать на них среду обитания, необходимую для жизни человека. Станет возможным автоматическое строительство орбитальных систем, самособирающихся колоний на Луне и Марсе, любых строений в мировом океане, на поверхности земли и в воздухе (эксперты прогнозируют это к 2025 гг.). Возможность самосборки может привести к решению глобальных вопросов человечества: проблемы нехватки пищи, жилья и энергии. В освоении космоса начнется новая эра.